斜拉索风雨振影响参数的理论研究

陈冬剑 毕 伟 胡云天

（1.江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，南京210000；2.邢台职业技术学院，邢台054000；3.中交公路规划设计院有限公司，北京100088）

0 引 言

当前斜拉桥在设计阶段就考虑拉索的风致振动危害问题，其中以风雨振最为突出，很多大跨度斜拉桥已经将风洞试验研究列于设计文件之中，然而由于拉索长度制约，风洞研究普遍采取节段拉索进行试验以获得相应的气动力试验数据，故有必要进行节段拉索风雨振理论模型的推导，给出相关分析结果以供风洞试验研究进行参考比对。

在理论分析方面，Yamaguchi［1］建立了首个弯扭耦合的两自由度节段拉索模型；彭天波［2-3］建立了含上下水线的三自由度节段拉索模型；杜晓庆［4］通过试验获得了拉索和水线平均气动力系数建立了更精细的两自由度节段拉索模型；李暾［5］研究了水线与拉索表面的相互作用力，确定了PE材料表面的库伦阻尼力约为0.062 7 N/m，并根据Prandtl 边界层理论确定了黏滞线性阻尼力约为1 Ns/m2，相互作用力的确定使得风雨振节段拉索模型更加完善。

然而，在当前日趋完善的风雨振模型下，斜拉索与水线的参数对风雨振影响规律的定量研究还不多，基于此原因本文开展了相应的研究工作。

1 风雨振节段拉索模型

1.1 理论模型推导

本文采用运动水线两自由度节段拉索风雨振理论模型，结合国内外当前对于风雨振的认知，可作如下假设：

（1）考虑斜拉索面内振动，忽略面外振动；

（2）计入上水线影响，下水线稳定性可不计；……